KR102503345B1 - Apparatus for manufacturing nanofiber filter with real-time evaluation means for improving thickness uniformity - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 방사 방식으로 나노섬유필터를 제조하는 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 고분자 용액을 나노섬유 형태로 전기 방사하여 침적판의 상부에 나노섬유필터를 침적하는 나노섬유방사부; 상기 침적판의 위치를 수평면 상에서 이동시키는 이동부; 상기 침적판의 상부에서 상기 나노섬유필터를 향하여 빛을 조사하는 광조사부; 상기 침적판의 하부에서 상기 침적판에 침적되는 상기 나노섬유필터을 촬영하여 상기 나노섬유필터에 대한 영상을 획득하는 영상획득부; 상기 영상을 분석하여 상기 빛에 대한 상기 나노섬유필터의 위치별 빛투과도를 측정하고 상기 나노섬유필터의 위치별 빛투과도에 근거하여 상기 나노섬유필터의 위치별 두께를 각각 측정하는 두께측정부; 및 상기 침적판의 상부에 상기 나노섬유필터가 균일한 두께로 침적되도록 상기 나노섬유필터의 위치별 두께가 기설정된 기준두께에 대응되게 상기 이동부의 구동을 제어하여 상기 침적판를 이동시키는 구동제어부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치를 기술적 요지로 한다. The present invention relates to a nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for improving thickness uniformity for manufacturing nanofiber filters by electrospinning.
The present invention includes a nanofiber spinning unit for depositing a nanofiber filter on top of an immersion plate by electrospinning a polymer solution in the form of nanofibers; a moving unit for moving the position of the immersion plate on a horizontal plane; a light irradiation unit for irradiating light toward the nanofiber filter from an upper portion of the immersion plate; an image acquisition unit for acquiring an image of the nanofiber filter by photographing the nanofiber filter deposited on the immersion plate from a lower part of the immersion plate; A thickness measurement unit for analyzing the image to measure the light transmittance of each position of the nanofiber filter for the light and measuring the thickness of each position of the nanofiber filter based on the light transmittance of each position of the nanofiber filter; and a drive controller for moving the immersion plate by controlling the driving of the moving unit so that the thickness of each position of the nanofiber filter corresponds to a predetermined reference thickness so that the nanofiber filter is deposited on the top of the immersion plate with a uniform thickness. The technical summary is a nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for improving thickness uniformity, characterized in that the configuration.
Description
본 발명은 전기 방사 방식으로 나노섬유필터를 제조하는 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for improving thickness uniformity for manufacturing nanofiber filters by electrospinning.
일반적으로 나노섬유는 나노미터 단위의 두께인 수나노미터부터 수백나노미터 두께를 가지는 섬유를 말한다. 그리고 나노섬유필터는 복수 개의 나노섬유가 서로 얽혀 형성된 다공성 구조의 막을 의미한다. In general, nanofibers refer to fibers having a thickness of several nanometers to hundreds of nanometers, which is a thickness of a nanometer unit. And, the nanofiber filter means a membrane having a porous structure formed by intertwining a plurality of nanofibers with each other.
이러한 나노섬유필터는 넓은 단면적을 가지며 면적에 대비하여 부피가 가볍고 투과성도 우수한 이점을 가짐에 따라 의료, 바이오, 에너지, 환경, 섬유, 센서 등의 다양한 산업분야에서 활용 가능하게 되면서 각광을 받고 있다. These nanofiber filters have a large cross-sectional area, are light in volume compared to the area, and have excellent permeability, so they can be used in various industrial fields such as medical, bio, energy, environment, textile, and sensors, and are in the spotlight.
한편 나노섬유필터는 생산성이 우수하고 상업화가 활발하게 이루어지고 있는 전기 방사 방식으로 제조되고 있다. On the other hand, the nanofiber filter is produced by electrospinning, which has excellent productivity and is actively commercialized.
여기서 전기 방사 방식은 고분자 용액이 공기 중에 토출되는 과정에서 고분자 용액에 강한 전기장을 인가하여 고분자 용액에 강한 전하를 유도함으로써 강한 전하 간의 반발력에 의해 고분자 용액이 나노섬유 형태로 방사되고 방사된 나노섬유가 서로 얽힌 형태로 침적되면서 나노섬유필터를 이루게 되는 제조 방식이다. Here, in the electrospinning method, a strong electric field is applied to the polymer solution in the process of ejecting the polymer solution into the air to induce a strong charge in the polymer solution, and the polymer solution is spun in the form of nanofibers by the strong repulsive force between the charges, and the spun nanofibers It is a manufacturing method in which nanofiber filters are formed as they are deposited in an entangled form.
그러나 전기 방사 방식은 강하 전하 간의 반발력을 이용함에 따라 굽힘 불안전성에 의한 나노섬유에 무작위적인 거동이 발생하게 된다. However, as the electrospinning method uses the repulsive force between charged charges, random behavior occurs in nanofibers due to bending instability.
이러한 나노섬유의 무자위적인 거동으로 인해 나노섬유가 균일한 두께로 침적되지 않고 가우시안 분포 형태로 침적되면서 중심부에서 양측 가장자리부로 갈수록 두께가 감소되어 나노섬유필터의 위치별 두께가 균일하지 않게 된다. Due to the non-magnetic behavior of the nanofibers, the nanofibers are not deposited in a uniform thickness, but deposited in a Gaussian distribution, and the thickness decreases from the center to both edges, so that the thickness of the nanofiber filter is not uniform.
이에 따라 전기 방사 방식에 따른 제조 공정과 제조 장치에 대한 신뢰성이 떨어질 수밖에 없을 뿐만 아니라 전기 방사 방식으로 제조된 나노섬유필터의 품질도 저하될 수밖에 없다. Accordingly, not only the reliability of the manufacturing process and manufacturing apparatus according to the electrospinning method is inevitably lowered, but also the quality of the nanofiber filter manufactured by the electrospinning method is inevitably lowered.
따라서 전기 방사 방식의 신뢰성을 높이고 나노섬유필터의 품질을 향상시키기 위해서는 전기 방사 방식을 통해 유발되는 나노섬유필터 간의 위치별 두께 오차를 최소화할 수 있도록 나노섬유필터 제조 장치의 구조 개선이 절실한 실정이다. Therefore, in order to increase the reliability of the electrospinning method and improve the quality of the nanofiber filter, it is urgent to improve the structure of the nanofiber filter manufacturing apparatus to minimize the thickness error by position between the nanofiber filters caused by the electrospinning method.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 전기 방사 방식의 신뢰성을 높이고 나노섬유필터의 품질을 향상시키기 위해서는 전기 방사 방식을 통해 유발되는 나노섬유필터 간의 위치별 두께 오차를 최소화할 수 있도록, 전기 방사 방식으로 침적판에 침적되는 나노섬유필터의 위치별 두께를 측정 및 평가한 후 그 측정 및 평가 결과에 기초하여 침적판의 위치를 이동시켜 나노섬유필터의 위치별 두께를 균일하게 할 수 있는 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was invented to solve the above problems, in order to increase the reliability of the electrospinning method and improve the quality of the nanofiber filter, to minimize the thickness error by position between the nanofiber filters caused by the electrospinning method. After measuring and evaluating the thickness of each position of the nanofiber filter deposited on the immersion plate by electrospinning, based on the measurement and evaluation results, the position of the immersion plate can be moved to make the thickness of each position of the nanofiber filter uniform. The purpose is to provide a nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for improving thickness uniformity.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않고, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재들로부터 명확하게 이해될 수 있으면서 본 발명의 목적에 충분히 포함될 수 있다. The object of the present invention is not limited to the purpose mentioned above, and other objects not mentioned above can be clearly understood from the description below and can be fully included in the object of the present invention.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치는 고분자 용액을 나노섬유 형태로 전기 방사하여 침적판의 상부에 나노섬유필터를 침적하는 나노섬유방사부; 상기 침적판의 위치를 수평면 상에서 이동시키는 이동부; 상기 침적판의 상부에서 상기 나노섬유필터를 향하여 빛을 조사하는 광조사부; 상기 침적판의 하부에서 상기 침적판에 침적되는 상기 나노섬유필터을 촬영하여 상기 나노섬유필터에 대한 영상을 획득하는 영상획득부; 상기 영상을 분석하여 상기 빛에 대한 상기 나노섬유필터의 위치별 빛투과도를 측정하고 상기 나노섬유필터의 위치별 빛투과도에 근거하여 상기 나노섬유필터의 위치별 두께를 각각 측정하는 두께측정부; 및 상기 침적판의 상부에 상기 나노섬유필터가 균일한 두께로 침적되도록 상기 나노섬유필터의 위치별 두께가 기설정된 기준두께에 대응되게 상기 이동부의 구동을 제어하여 상기 침적판를 이동시키는 구동제어부;로 구성될 수 있다. To achieve the above object, the apparatus for manufacturing a nanofiber filter equipped with a real-time evaluation means for improving thickness uniformity according to the present invention is to deposit a nanofiber filter on top of an immersion plate by electrospinning a polymer solution in the form of nanofibers. fiber spinning unit; a moving unit for moving the position of the immersion plate on a horizontal plane; a light irradiation unit for irradiating light toward the nanofiber filter from an upper portion of the immersion plate; an image acquisition unit for acquiring an image of the nanofiber filter by photographing the nanofiber filter deposited on the immersion plate from a lower part of the immersion plate; A thickness measurement unit for analyzing the image to measure the light transmittance of each position of the nanofiber filter for the light and measuring the thickness of each position of the nanofiber filter based on the light transmittance of each position of the nanofiber filter; and a drive controller for moving the immersion plate by controlling the driving of the moving unit so that the thickness of each position of the nanofiber filter corresponds to a predetermined reference thickness so that the nanofiber filter is deposited on the top of the immersion plate with a uniform thickness. can be configured.
상기 침적판은 도체이고 불투명한 재질이며 수직으로 기립되는 제1침적판; 및 상기 제1침적판과의 사이에 상기 나노섬유필터가 침적되도록 보이드영역인 침적공간이 마련되도록 상기 제1침적판의 일측에 상기 침적공간을 두고 평행하게 이격 배치되고 수직으로 기립되며 도체이고 불투명한 재질의 제2침적판;으로 구성될 수 있다. The immersion plate is a conductive and opaque material, and includes a first immersion plate standing vertically; And the immersion space, which is a void area, is provided between the first immersion plate and the nanofiber filter to be immersed. A second immersion plate made of one material;
상기 침적판은 도체이며 투명 재질로 이루어질 수 있다. The immersion plate is a conductor and may be made of a transparent material.
상기 이동부는 바닥에 안착되는 고정프레임; 상기 고정프레임의 상부 양측에 각각 X축 방향으로 배치되는 제1가이드레일; 상기 제1가이드레일의 상부에 각각 상기 제1가이드레일을 따라 X축 방향으로 직선 이동 가능하게 설치되는 제1이동블록; 상기 구동제어부의 구동 제어에 따라 상기 제1이동블록을 직선 이동시키는 제1구동수단; 상기 제1이동블록의 상부에 일단과 타단이 각각 연결되어 Y축 방향으로 배치되는 제2가이드레일; 상기 제2가이드레일의 상부에 상기 제2가이드레일을 따라 Y축 방향으로 직선 이동 가능하게 설치되고 상기 침적판의 하부 일측이 상부에 연결되는 제2이동블록; 및 상기 구동제어부의 구동 제어에 따라 상기 제2이동블록을 직선 이동시키는 제2구동수단;으로 구성될 수 있다. The moving unit includes a fixed frame seated on the floor; First guide rails disposed on both sides of the upper portion of the fixed frame in the X-axis direction, respectively; first movable blocks installed on top of the first guide rail to be linearly movable in the X-axis direction along the first guide rail; first driving means for linearly moving the first moving block according to driving control of the driving controller; a second guide rail disposed in the Y-axis direction with one end and the other end connected to the top of the first moving block; a second movable block installed above the second guide rail to be linearly movable in the Y-axis direction along the second guide rail and having one lower side of the immersion plate connected to the upper portion; and second driving means for linearly moving the second moving block according to the driving control of the driving controller.
상기 광조사부는 상기 빛을 하방으로 조사하는 발광램프; 및 상기 발광램프의 하부에 구비되고 상기 빛을 전면으로 균일하게 확산시켜 상기 빛이 상기 침적판의 전면에 균일한 광도로 조사되도록 하는 확산판;으로 구성될 수 있다. The light irradiation unit includes a light emitting lamp for irradiating the light downward; and a diffusion plate provided under the light emitting lamp and uniformly diffusing the light to the entire surface of the immersion plate so that the light is irradiated with a uniform luminous intensity to the entire surface of the immersion plate.
상기 두께측정부는 상기 영상을 픽셀좌표값에 따라 복수 개의 분할영상으로 분할하는 영상분할부; 상기 나노섬유필터가 침적된 이후의 상기 분할영상 각각에 대한 광도값과 상기 나노섬유필터가 침적되기 이전의 상기 분할영상 각각에 대한 기준광도값에 기초하여 상기 나노섬유필터의 위치별 빛투과도를 측정하는 빛투과도측정부; 및 상기 나노섬유필터의 위치별 빛투과도를 비어-램버어트 법칙에 따른 수학식에 대입하여 상기 나노섬유필터의 위치별 두께를 산출하는 두께산출부;로 구성될 수 있다. The thickness measuring unit includes an image segmentation unit dividing the image into a plurality of divided images according to pixel coordinate values; Measure the light transmittance of each position of the nanofiber filter based on the luminous intensity value for each of the divided images after the nanofiber filter is deposited and the reference luminous intensity value for each of the divided images before the nanofiber filter is deposited a light transmittance measurement unit; and a thickness calculation unit for calculating the thickness of each position of the nanofiber filter by substituting the light transmittance of each position of the nanofiber filter into an equation according to the Beer-Lambert law.
상기 비어-램버어트 법칙에 따른 수학식은 이고, 상기 는 빛투과도이며 상기 는 빛의 감쇠계수이고 상기 는 나노섬유필터의 위치별 두께이다. Equation according to the Beer-Lambert law is and the above is the light transmittance and is the attenuation coefficient of light and Is the thickness of each position of the nanofiber filter.
상기 구동제어부는 상기 분할영상을 각각 구분하는 상기 픽셀좌표값을 상기 이동부 상에서의 XY좌표값에 각각 대응되게 매칭하여 상기 픽셀좌표값 각각에 대응되는 수평면 상에서의 이동좌표값을 결정하는 좌표값매칭부; 상기 나노섬유필터의 위치별 두께와 상기 기준두께 간의 차이에 따라 상기 나노섬유필터의 위치별 두께차를 산출하는 두께차산출부; 상기 나노섬유필터의 위치별 두께차가 감소하도록 침적판(130)이 이동좌표값을 경유하여 이동되도록 하는 이동경로와 함께 침적판(130)이 이동경로를 따라 정해진 속도로 이동되도록 하는 이동속도를 설정하는 이동정보설정부; 및 상기 침적판이 상기 구동부의 구동에 따라 상기 이동경로를 따라 상기 이동속도로 이동되도록 하는 구동제어신호를 생성하여 상기 구동부로 입력하는 구동제어신호생성부;로 구성될 수 있다. The driving control unit matches the pixel coordinate values for classifying the divided images to correspond to the XY coordinate values on the moving unit to determine movement coordinate values on a horizontal plane corresponding to each of the pixel coordinate values. Coordinate value matching wealth; a thickness difference calculation unit for calculating a thickness difference for each position of the nanofiber filter according to a difference between the thickness of each position of the nanofiber filter and the reference thickness; A movement speed for moving the
상기한 구성에 의한 본 발명에 따른 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치는 전기 방사 방식을 통해 침적판에 침적되는 나노섬유필터의 위치별 두께를 빛투과도를 이용하여 실시간으로 측정하고 나노섬유필터의 위치별 두께를 고려하여 나노섬유필터의 위치별 두께가 균일하도록 침적판의 위치를 실시간으로 이동함에 따라 나노섬유필터의 두께 균일성을 획기적으로 개선할 수 있으므로 나노섬유필터의 품질을 높이고 전기 방사 방식에 대한 신뢰성도 향상시키는 효과를 기대할 수 있다. Nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for improving thickness uniformity according to the present invention according to the above configuration is the positional thickness of the nanofiber filter deposited on the immersion plate through the electrospinning method using light transmittance By measuring in real time and moving the position of the immersion plate in real time so that the thickness of each position of the nanofiber filter is uniform considering the thickness of each position of the nanofiber filter, the uniformity of the thickness of the nanofiber filter can be dramatically improved, so the nanofiber The effect of improving the quality of the filter and improving the reliability of the electrospinning method can be expected.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치의 전체 구성을 도시한 모식도이다.
도 2는 도 1의 'A-A'선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치의 침적판과 CCD카메라를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2의 'A-A'선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치의 두께측정부에 대한 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치의 구동제어부에 대한 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치에 의해 제조된 나노섬유필터에 대한 영상의 광도 변화를 시간 경과에 따라 도시한 것이다.
도 8은 종래의 나노섬유필터 제조 장치에 의해 제조된 나노섬유필터에 대한 영상의 광도 변화를 시간 경과에 따라 도시한 것이다. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for improving thickness uniformity according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 'A-A' of FIG. 1 .
3 is a perspective view showing an immersion plate and a CCD camera of a nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for improving thickness uniformity according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line 'A-A' of FIG. 2 .
5 is a block diagram showing the configuration of the thickness measurement unit of the nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with real-time evaluation means for improving thickness uniformity according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 6 is a block diagram showing the configuration of the driving control unit of the nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for improving the thickness uniformity according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 7 shows the luminous intensity change of the image of the nanofiber filter manufactured by the nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for improving thickness uniformity according to a preferred embodiment of the present invention over time.
8 shows the luminous intensity change of the image of the nanofiber filter manufactured by the conventional nanofiber filter manufacturing apparatus over time.
본 발명은 고분자용액을 나노미터 단위의 두께를 가진 나노섬유 형태가 되도록 전기 방사 방식으로 방사하여 나노섬유가 서로 얽히면서 다공성 구조를 이루는 나노섬유 필터를 제조할 수 있는 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치에 관한 것이다.The present invention is a real-time evaluation means for improving thickness uniformity that can manufacture a nanofiber filter that forms a porous structure while nanofibers are entangled with each other by spinning a polymer solution in the form of nanofibers with a thickness of nanometers by electrospinning. It relates to a nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with this.
특히, 본 발명에 따른 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치는 나노섬유필터의 두께 불균일을 해소함으로써 제조 공정과 장치에 대한 신뢰성을 높일 수 있고 나노섬유필터의 품질을 개선할 수 있도록 한 것이 큰 특징이다. In particular, the nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for improving the thickness uniformity according to the present invention can increase the reliability of the manufacturing process and device by eliminating the thickness non-uniformity of the nanofiber filter and improve the quality of the nanofiber filter. It is a great feature that can be improved.
이러한 특징은 고분자용액을 전기 방사 방식으로 방사하여 나노섬유필터를 침적판에 침적하는 과정에서 나노섬유필터의 위치별 두께를 측정하면서 나노섬유필터의 위치별 두께가 서로 균일하게 되도록 침적판을 수평면 상에서 X축과 Y축 방향으로 이동시키는 구성에 의해 달성될 수 있다. This feature measures the thickness of each position of the nanofiber filter in the process of depositing the nanofiber filter on the immersion plate by spinning the polymer solution by electrospinning, and the immersion plate is placed on a horizontal surface so that the thickness of each position of the nanofiber filter becomes uniform. It can be achieved by a configuration that moves in the X-axis and Y-axis directions.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for improving thickness uniformity according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치는 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 나노섬유방사부(100), 이동부(200), 광조사부(300), 영상획득부(400), 두께측정부(500) 및 구동제어부(600)로 구성될 수 있다. An apparatus for manufacturing a nanofiber filter equipped with a real-time evaluation means for improving thickness uniformity according to a preferred embodiment of the present invention, as shown in FIGS. It may be composed of an
먼저, 상기 나노섬유방사부(100)는 고분자용액을 나노섬유 형태로 전기 방사하여 나노섬유필터를 제조할 수 있다. First, the
이를 위해 나노섬유방사부(100)는 고분자용액을 압송하는 실린지펌프(110)와, 실린지펌프(110)에서 압송된 고분자용액을 나노섬유 형태로 방사하는 방사노즐(120)과, 방사노즐(120)에서 방사된 나노섬유가 침적되어 나노섬유필터를 이루도록 하는 침적판(130)과, 방사노즐(120)과 침적판(130)에 고전압을 인가하여 침적판(130)에 나노섬유가 침적 가능하도록 하는 고전압인가모듈(140)로 구성될 수 있다. To this end, the
이때 침적판(130)은 도 3 및 4에 도시된 실시예에 따라 수직으로 기립되고 좌우 방향으로 배치되고 도체이면서 불투명한 재질로 이루어진 제1침적판(131)과, 제2침적판(132)의 일측에 평행하게 이격 배치되고 수직으로 기립되며 도체이면서 불투명한 재질로 이루어진 제2침적판(132)과, 제1침적판(131)과 제2침적판(132)의 하부에 설치되어 제1침적판(131)과 제2침적판(132)을 서로 평행하게 이격되도록 지지하는 지지홀더(134)로 구성될 수 있다. At this time, according to the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the
그러면 나노섬유필터는 제1침적판(131)과 제2침적판(132)의 사이에 제1침적판(131)과 제2침적판(132) 간의 이격으로 인해 존재하는 보이드영역인 침적공간(133)의 상부에서 제1침적판(131)과 제2침적판(132)의 상부면에 걸쳐진 형태로 침적될 수 있다. 그리고 지지홀더(134)에는 침적공간(133)과 대응되게 상하로 관통 형성되는 관통공간(135)이 형성될 수 있다. 즉, 나노섬유필터의 상부에 나노섬유필터를 향해 하방으로 빛을 조사하면 나노섬유필터를 투과한 빛이 침적공간(133)과 관통공간(135)을 통해 하방으로 조사될 수 있다. Then, the nanofiber filter is an immersion space, which is a void area that exists between the
한편 침적판(130)은 별도로 도시하지 않았지만 다른 실시예에 따라 단독으로 구성되고 좌우 수평으로 설치되며 ITO 필름 등과 같이 도체이고 빛투과도가 우수한 재질로 이루어진 투명도전판(미도시)으로 구성될 수 있다. Meanwhile, although not separately shown, the
그러면 나노섬유필터는 투명도전판의 상부면에 침적될 수 있다. 그리고 나노섬유필터의 상부에 나노섬유필터를 향해 하방으로 빛을 조사하면 나노섬유필터와 투명도전판을 투과한 빛이 하방으로 조사될 수 있다. The nanofiber filter can then be deposited on the upper surface of the transparent conductive plate. In addition, when light is irradiated downward toward the nanofiber filter on the top of the nanofiber filter, the light transmitted through the nanofiber filter and the transparent conductive plate may be irradiated downward.
다음으로, 상기 이동부(200)는 나노섬유방사부(100)에서 나노섬유필터가 침적판(130)의 상부에 균일한 두께로 침적되도록 침적판(130)을 수평면 상에서 수평으로 이동시킬 수 있다. Next, the moving
이를 위해 이동부(200)는 바닥에 안착되는 고정프레임(210)과, 고정프레임(210)의 상부 양측에 각각 수평면 상에서 X축 방향으로 배치되는 제1가이드레일(220)과, 제1가이드레일(220)의 상부에 각각 제1가이드레일(220)을 따라 X축 방향으로 직선 이동 가능하게 설치되는 제1이동블록(230)과, 구동제어신호에 따라 구동하여 제1이동블록(230)을 직선 이동시키는 제1구동수단(240)과, 제1이동블록(230)의 상부에 일단과 타단이 각각 연결되어 수평면 상에서 Y축 방향으로 배치되는 제2가이드레일(250)과, 제2가이드레일(250)의 상부에 제2가이드레일(250)을 따라 Y축 방향으로 직선 이동 가능하게 설치되고 침적판(130)의 하부 일측이 상부에 연결되는 제2이동블록(260)과, 구동제어신호에 따라 구동하여 제2이동블록(260)을 직선 이동시키는 제2구동수단(270)으로 구성될 수 있다. To this end, the moving
즉, 이동부(200)는 구동제어신호에 의해 제1구동수단(240)과 제2구동수단(270)이 구동됨에 따라 제1이동블록(230)과 제2이동블록(260)이 각각 X축과 Y축 방향으로 이동하면서 침적판(130)을 수평면 상에서 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. That is, in the moving
다음으로, 상기 광조사부(300)는 나노섬유방사부(100)에서 침적판(130)의 상부에 침적되는 나노섬유필터의 두께를 측정하기 위해 나노섬유필터의 상부에서 나노섬유필터를 향해 하방으로 빛을 조사할 수 있다. Next, the
이를 위해 광조사부(300)는 침적판(130)의 상부에 일정거리를 두고 이격 설치되고 빛을 하방으로 조사하는 발광램프(310)와, 발광램프(310)의 하부에 설치되고 발광램프(310)에서 조사된 빛을 확산시켜 침적판(130)의 상부에 침적되는 나노섬유필터의 전면에 균일한 조도로 조사되도록 하는 확산판(320)과, 고정프레임(210)의 양측에 각각 상하 수직으로 설치되어 외부의 빛 유입을 차단하는 한 쌍의 수직차단판(330)으로 구성될 수 있다. To this end, the
다음으로, 상기 영상획득부(400)는 침적판(130)의 하부에서 침적판(130)에 침적되는 나노섬유필터를 촬영하여 나노섬유필터에 대한 분석대상영상을 획득할 수 있다. Next, the
이를 위해 영상획득부(400)는 나노섬유필터를 촬영하여 분석대상영상을 획득한 후 분석대상영상 상에 존재하는 각각의 픽셀에 대한 광도값과 픽셀좌표값을 서로 구분하여 전기적인 신호로 출력하는 CCD카메라(410)로 구성될 수 있다. To this end, the
즉, CCD카메라(410)의 작동에 따라 침적판(130)에 침적되는 나노섬유필터를 실시간으로 촬영하여 나노섬유필터에 대한 분석대상영상을 전기적 신호 형태로 출력하여 제공할 수 있다. That is, the nanofiber filter deposited on the
이때 CCD카메라(410)는 침적판(130)에 침적되는 나노섬유필터를 하방에서 촬영 가능하도록 지지홀더(134)의 관통공간(135) 하부에 렌즈가 상방을 향하도록 설치될 수 있다. At this time, the
단, 침적판(130)의 지지홀더(134)의 하부에는 CCD카메라(410)를 견고하게 고정 지지할 수 있도록 CCD카메라(410)의 일측이 고정되는 카메라홀더(420)가 설치될 수 있다. However, a
따라서 CCD카메라(410)에 의해 촬영된 분석대상영상의 각 픽셀은 나노섬유필터에 투과된 발광램프(310)의 빛에 따른 광도값을 가질 수 있다. Therefore, each pixel of the analysis target image photographed by the
한편 CCD카메라(410)는 나노섬유방사부(100)가 동작하기 이전의 상태인 침적판(130)의 상부에 나노섬유필터가 침적되지 않은 상태에서 촬영한 나노섬유필터가 존재하지 않은 기준영상을 미리 획득할 수 있다.Meanwhile, the
이는 나노섬유필터가 침적된 상태에 따른 분석대상영상의 픽셀에 대한 광도값을 기준값이 되는 나노섬유필터가 침적되지 않은 상태에 따른 기준영상의 픽셀에 대한 기준광도값과 비교하여 나노섬유필터의 위치별 두께를 신뢰도 높게 산출할 수 있도록 하기 위함이다. This is done by comparing the luminance value of the pixel of the analysis target image according to the state in which the nanofiber filter is deposited with the reference luminance value of the pixel of the reference image according to the state in which the nanofiber filter is not deposited, which is the reference value. This is to ensure that the star thickness can be calculated with high reliability.
다음으로, 상기 두께측정부(500)는 영상획득부(400)에서 획득한 분석대상영상을 처리하고 분석하여 나노섬유필터의 위치별 두께를 실시간으로 측정할 수 있다. Next, the
이를 위해 두께측정부(500)는 도 5에 도시된 바와 같이 나노섬유필터가 침적된 상태에 따른 분석대상영상과 나노섬유필터가 침적되지 않은 상태에 따른 기준영상을 각각 픽셀좌표값에 따라 복수 개의 분할영상으로 분할하는 영상분할부(510)와, 나노섬유필터가 침적된 상태에 따른 분할영상 각각에 대한 광도값과 나노섬유필터가 침적되지 않은 상태에 따른 분할영상 각각에 대한 기준광도값에 기초하여 나노섬유필터의 위치별 빛투과도를 측정하는 빛투과도측정부(520)와, 나노섬유필터의 위치별 빛투과도에 근거하여 나노섬유필터의 위치별 두께를 산출하는 두께산출부(530)로 구성될 수 있다. To this end, the
이때 두께산출부(530)는 나노섬유필터의 위치별 빛투과도를 입사되는 빛과 매질의 감쇠계수 및 매질의 두께 간의 관계를 정의한 비어-램버어트 법칙에 따른 수학식에 대입함으로써 나노섬유필터의 위치별 두께를 신뢰도 높게 산출할 수 있다. At this time, the
여기서 비어-램버어트 법칙에 따른 수학식은 하기의 수학식 1과 같이 정의될 수 있다. Here, the equation according to the Beer-Lambert law may be defined as Equation 1 below.
<수학식 1><Equation 1>
는 나노섬유필터의 빛투과도이며 는 빛의 감쇠계수이며, 는 나노섬유필터의 위치별 두께이다. 단, 빛의 감쇠계수는 나노섬유필터의 다양한 두께에 따른 나노섬유필터의 빛투과도를 측정한 실험을 통해 미리 산출하여 기설정될 수 있다. is the light transmittance of the nanofiber filter is the attenuation coefficient of light, Is the thickness of each position of the nanofiber filter. However, the attenuation coefficient of light may be preset by calculating in advance through experiments measuring the light transmittance of the nanofiber filter according to various thicknesses of the nanofiber filter.
따라서 두께측정부(500)는 나노섬유필터가 침적된 상태에 따른 분석대상영상을 픽셀좌표값에 따라 복수 개로 분할한 분할영상 각각에 대한 광도값과 기설정된 빛의 감쇠계수를 수학식 1에 적용함으로써 픽셀좌표값에 따라 위치 구분되는 나노섬유필터의 위치별 두께를 실시간으로 측정하여 출력할 수 있다. Therefore, the
이때 나노섬유필터의 두께가 증가함에 따라 광도값이 감소하는 관계이므로 광도값의 크기와 반비례하는 크기를 가진 나노섬유필터의 위치별 두께를 측정할 수 있다. At this time, since the light intensity value decreases as the thickness of the nanofiber filter increases, the thickness of each position of the nanofiber filter having a size inversely proportional to the size of the light intensity value can be measured.
마지막으로, 상기 구동제어부(600)는 나노섬유방사부(100)에 의해 제조되는 나노섬유필터가 균일한 두께를 가지도록 두께측정부(500)에서 측정된 나노섬유필터의 위치별 두께를 고려하여 이동부(200)의 구동을 제어할 수 있다. Finally, the driving
즉, 구동제어부(600)는 나노섬유필터의 위치별 두께를 고려하여 나노섬유필터의 위치별 두께가 균일하게 되도록 이동부(200)의 구동을 제어하여 침적판(130)의 위치를 수평면 상에서 실시간으로 수평 이동시킬 수 있다. That is, the driving
이를 위해 구동제어부(600)는 도 6에 도시된 바와 같이 분할영상을 각각 구분하는 픽셀좌표값을 이동부(200)에 따른 수평면 상에서의 XY좌표값에 각각 대응되게 매칭하여 각각의 픽셀좌표값에 대응되는 수평면 상에서의 이동좌표값을 결정하는 좌표값매칭부(610)와, 나노섬유필터의 위치별 두께와 기설정된 기준두께 간의 차이에 따라 나노섬유필터의 위치별 두께차를 산출하는 두께차산출부(620)와, 나노섬유필터의 위치별 두께차가 감소하도록 침적판(130)이 이동좌표값을 경유하여 이동되도록 하는 이동경로와 함께 침적판(130)이 이동경로를 따라 정해진 속도로 이동되도록 하는 이동속도를 설정하는 이동정보설정부(630)와, 침적판(130)이 이동부(200)의 구동에 의해 이동경로의 구간을 따라 구간별 이동속도로 이동되도록 하는 구동제어신호를 생성하여 이동부(200)로 입력하는 구동제어신호생성부(640)로 구성될 수 있다. To this end, as shown in FIG. 6 , the
여기서 이동정보설정부(630)는 이동경로를 이동좌표값을 기준으로 하여 복수 개의 구간으로 구분하여 설정할 수 있고, 이동속도도 복수 개의 구간에 대응되게 각각의 구간별 이동속도로 구분하여 설정할 수 있다. Here, the movement
따라서 구동제어부(600)의 구동제어신호에 따라 이동부(200)가 구동 제어되면서 나노섬유방사부(100)의 침적판(130)이 설정된 이동경로를 따라 설정된 이동속도로 이동됨에 따라 나노섬유필터의 위치별 두께 편차를 감소시킬 수 있으므로 전기 방사 방식으로 제조되는 나노섬유필터의 품질을 크게 개선할 수 있다. Therefore, as the moving
여기서 도 7 및 8은 각각 본 발명의 나노섬유필터 제조 장치에 의해 제조된 나노섬유필터와 종래의 나노섬유필터 제조 장치에 의해 제조된 나노섬유필터 간의 두께 균일성을 시간(t) 경과에 따른 광도 변화를 나타낸 것이다. 7 and 8 show the thickness uniformity between the nanofiber filter manufactured by the nanofiber filter manufacturing apparatus of the present invention and the nanofiber filter manufactured by the conventional nanofiber filter manufacturing apparatus, respectively, according to the luminous intensity over time (t). that showed change.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 나노섬유필터 제조 장치에 의해 제조된 나노섬유필터는 시간(t)이 7분, 14분, 21분, 28분, 35분, 42분으로 각각 경과됨에 따라 나노섬유필터의 영상에 대한 광도가 높아지고 균일해지면서 나노섬유필터의 두께 균일성이 강화되는 것을 확인할 수 있다. That is, as shown in FIG. 7, the nanofiber filter manufactured by the nanofiber filter manufacturing apparatus of the present invention has elapsed at 7 minutes, 14 minutes, 21 minutes, 28 minutes, 35 minutes, and 42 minutes, respectively. It can be seen that the thickness uniformity of the nanofiber filter is strengthened as the luminous intensity of the image of the nanofiber filter increases and becomes uniform as it becomes.
그러나 도 8에 도시된 바와 같이 종래의 나노섬유필터 제조 장치에 의해 제조된 나노섬유필터는 시간(t)이 5분, 10분, 15분, 20분, 25분, 30분으로 각각 경과됨에 따라 나노섬유필터의 영상에 대한 광도가 높아지고 불균일해지면서 나노섬유필터의 두께 균일성이 떨어지는 것을 확인할 수 있다. However, as shown in FIG. 8, the nanofiber filter manufactured by the conventional nanofiber filter manufacturing device has a time t of 5 minutes, 10 minutes, 15 minutes, 20 minutes, 25 minutes, and 30 minutes, respectively. It can be seen that the thickness uniformity of the nanofiber filter decreases as the luminous intensity of the image of the nanofiber filter increases and becomes non-uniform.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다. The above embodiment is merely an example, and other embodiments variously modified therefrom are possible to those skilled in the art.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should include not only the above embodiments but also variously modified other embodiments according to the technical spirit of the invention described in the claims below.
100: 나노섬유방사부
110: 실린지펌프
120: 방사노즐
130: 침적판
131: 제1침적판
132: 제2침적판
133: 침적공간
134: 지지홀더
135: 관통공간
140: 고전압인가모듈
200: 이동부
210: 고정프레임
220: 제1가이드레일
230: 제1이동블록
240: 제1구동수단
250: 제2가이드레일
260: 제2이동블록
270: 제2구동수단
300: 광조사부
310: 발광램프
320: 확산판
330: 차단판
400: 영상획득부
410: CCD카메라
420: 카메라홀더
500: 두께측정부
510: 영상분할부
520: 빛투과도측정부
530: 두께산출부
600: 구동제어부
610: 좌표값매칭부
620: 두께차산출부
630: 이동정보설정부
640: 구동제어신호생성부100: nano fiber radiation unit
110: syringe pump
120: spinning nozzle
130: immersion plate
131: first immersion plate
132: second immersion plate
133: immersion space
134: support holder
135: through space
140: high voltage application module
200: moving part
210: fixed frame
220: first guide rail
230: first moving block
240: first driving means
250: second guide rail
260: second moving block
270: second driving means
300: light irradiation unit
310: light emitting lamp
320: diffusion plate
330: blocking plate
400: image acquisition unit
410: CCD camera
420: camera holder
500: thickness measuring unit
510: video segmentation unit
520: light transmittance measuring unit
530: thickness calculation unit
600: drive control unit
610: coordinate value matching unit
620: thickness difference calculation unit
630: movement information setting unit
640: drive control signal generator
Claims (8)
상기 침적판의 위치를 수평면 상에서 이동시키는 이동부;
상기 침적판의 상부에서 상기 나노섬유필터를 향하여 빛을 조사하는 광조사부;
상기 침적판의 하부에서 상기 침적판에 침적되는 상기 나노섬유필터을 촬영하여 상기 나노섬유필터에 대한 영상을 획득하는 영상획득부;
상기 영상을 분석하여 상기 빛에 대한 상기 나노섬유필터의 위치별 빛투과도를 측정하고 상기 나노섬유필터의 위치별 빛투과도에 근거하여 상기 나노섬유필터의 위치별 두께를 각각 측정하는 두께측정부; 및
상기 침적판의 상부에 상기 나노섬유필터가 균일한 두께로 침적되도록 상기 나노섬유필터의 위치별 두께가 기설정된 기준두께에 대응되게 상기 이동부의 구동을 제어하여 상기 침적판를 이동시키는 구동제어부;로 구성되고,
상기 이동부는
바닥에 안착되는 고정프레임;
상기 고정프레임의 상부 양측에 각각 X축 방향으로 배치되는 제1가이드레일;
상기 제1가이드레일의 상부에 각각 상기 제1가이드레일을 따라 X축 방향으로 직선 이동 가능하게 설치되는 제1이동블록;
상기 구동제어부의 구동 제어에 따라 상기 제1이동블록을 직선 이동시키는 제1구동수단;
상기 제1이동블록의 상부에 일단과 타단이 각각 연결되어 Y축 방향으로 배치되는 제2가이드레일;
상기 제2가이드레일의 상부에 상기 제2가이드레일을 따라 Y축 방향으로 직선 이동 가능하게 설치되고 상기 침적판의 하부 일측이 상부에 연결되는 제2이동블록; 및
상기 구동제어부의 구동 제어에 따라 상기 제2이동블록을 직선 이동시키는 제2구동수단;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치. A nanofiber spinning unit depositing a nanofiber filter on the top of the immersion plate by electrospinning the polymer solution in the form of nanofibers;
a moving unit for moving the position of the immersion plate on a horizontal plane;
a light irradiation unit for irradiating light toward the nanofiber filter from an upper portion of the immersion plate;
an image acquisition unit for acquiring an image of the nanofiber filter by photographing the nanofiber filter deposited on the immersion plate from a lower part of the immersion plate;
A thickness measurement unit for analyzing the image to measure the light transmittance of each position of the nanofiber filter for the light and measuring the thickness of each position of the nanofiber filter based on the light transmittance of each position of the nanofiber filter; and
A driving control unit for moving the immersion plate by controlling the driving of the moving unit so that the thickness of each position of the nanofiber filter corresponds to a predetermined reference thickness so that the nanofiber filter is deposited on the top of the immersion plate with a uniform thickness. become,
the moving part
A fixed frame that is seated on the floor;
First guide rails disposed on both sides of the upper portion of the fixed frame in the X-axis direction, respectively;
first movable blocks installed on top of the first guide rail to be linearly movable in the X-axis direction along the first guide rail;
first driving means for linearly moving the first moving block according to driving control of the driving controller;
a second guide rail disposed in the Y-axis direction with one end and the other end connected to the top of the first moving block;
a second movable block installed above the second guide rail to be linearly movable in the Y-axis direction along the second guide rail and having one lower side of the immersion plate connected to the upper portion; and
A nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for improving thickness uniformity, characterized in that composed of; a second driving means for linearly moving the second moving block according to the driving control of the driving control unit.
상기 침적판은
도체이고 불투명한 재질이며 수직으로 기립되는 제1침적판; 및
상기 제1침적판과의 사이에 상기 나노섬유필터가 침적되도록 보이드영역인 침적공간이 마련되도록 상기 제1침적판의 일측에 상기 침적공간을 두고 평행하게 이격 배치되고 수직으로 기립되며 도체이고 불투명한 재질의 제2침적판;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치.According to claim 1,
The immersion plate is
A first immersion plate made of a conductive, opaque material and standing vertically; and
The immersion space is placed on one side of the first immersion plate so that the immersion space, which is a void area, is provided between the first immersion plate and the nanofiber filter to be immersed. A nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for improving thickness uniformity, characterized in that consisting of a second immersion plate made of a material.
상기 침적판은
도체이며 투명 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치.According to claim 1,
The immersion plate is
A nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for improving thickness uniformity, characterized in that it is made of a conductive and transparent material.
상기 광조사부는
상기 빛을 하방으로 조사하는 발광램프; 및
상기 발광램프의 하부에 구비되고 상기 빛을 전면으로 균일하게 확산시켜 상기 빛이 상기 침적판의 전면에 균일한 광도로 조사되도록 하는 확산판;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치.According to claim 1,
The light irradiation unit
a light emitting lamp for irradiating the light downward; and
a diffusion plate provided under the light emitting lamp and uniformly diffusing the light to the entire surface of the immersion plate so that the light is irradiated with a uniform luminous intensity to the entire surface of the immersion plate; Nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with an evaluation means.
상기 두께측정부는
상기 영상을 픽셀좌표값에 따라 복수 개의 분할영상으로 분할하는 영상분할부;
상기 나노섬유필터가 침적된 이후의 상기 분할영상 각각에 대한 광도값과 상기 나노섬유필터가 침적되기 이전의 상기 분할영상 각각에 대한 기준광도값에 기초하여 상기 나노섬유필터의 위치별 빛투과도를 측정하는 빛투과도측정부; 및
상기 나노섬유필터의 위치별 빛투과도를 비어-램버어트 법칙에 따른 수학식에 대입하여 상기 나노섬유필터의 위치별 두께를 산출하는 두께산출부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치.According to claim 1,
The thickness measuring part
an image segmentation unit dividing the image into a plurality of divided images according to pixel coordinate values;
Measure the light transmittance of each position of the nanofiber filter based on the luminous intensity value for each of the divided images after the nanofiber filter is deposited and the reference luminous intensity value for each of the divided images before the nanofiber filter is deposited a light transmittance measuring unit; and
Thickness calculation unit for calculating the thickness of each position of the nanofiber filter by substituting the light transmittance of each position of the nanofiber filter into an equation according to the Beer-Lambert law Nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with real-time evaluation means.
상기 비어-램버어트 법칙에 따른 수학식은
인 것을 특징으로 하는 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치.
상기 는 빛투과도이며 상기 는 빛의 감쇠계수이고 상기 는 나노섬유필터의 위치별 두께이다. According to claim 6,
Equation according to the Beer-Lambert law is
Nanofiber filter manufacturing apparatus provided with real-time evaluation means for improving thickness uniformity, characterized in that.
remind is the light transmittance and is the attenuation coefficient of light and Is the thickness of each position of the nanofiber filter.
상기 구동제어부는
상기 분할영상을 각각 구분하는 상기 픽셀좌표값을 상기 이동부 상에서의 XY좌표값에 각각 대응되게 매칭하여 상기 픽셀좌표값 각각에 대응되는 수평면 상에서의 이동좌표값을 결정하는 좌표값매칭부;
상기 나노섬유필터의 위치별 두께와 상기 기준두께 간의 차이에 따라 상기 나노섬유필터의 위치별 두께차를 산출하는 두께차산출부;
상기 나노섬유필터의 위치별 두께차가 감소하도록 상기 침적판이 이동좌표값을 경유하여 이동되도록 하는 이동경로와 함께 상기 침적판이 상기 이동경로를 따라 정해진 속도로 이동되도록 하는 이동속도를 설정하는 이동정보설정부; 및
상기 침적판이 상기 이동부의 구동에 따라 상기 이동경로를 따라 상기 이동속도로 이동되도록 하는 구동제어신호를 생성하여 상기 이동부로 입력하는 구동제어신호생성부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 두께 균일성 향상을 위한 실시간 평가 수단이 구비된 나노섬유필터 제조 장치.According to claim 6,
The drive control unit
a coordinate value matching unit that determines movement coordinate values on a horizontal plane corresponding to the respective pixel coordinate values by matching the pixel coordinate values for classifying the divided images to correspond to the XY coordinate values of the moving unit;
a thickness difference calculation unit for calculating a thickness difference for each position of the nanofiber filter according to a difference between the thickness of each position of the nanofiber filter and the reference thickness;
Movement information setting unit for setting a movement speed for moving the immersion plate at a predetermined speed along the movement route along with a movement path for moving the immersion plate via movement coordinate values so that the difference in thickness by position of the nanofiber filter decreases. ; and
and a drive control signal generating unit generating a driving control signal for allowing the immersion plate to move at the moving speed along the moving path according to the driving of the moving unit and inputting the driving control signal to the moving unit. Nanofiber filter manufacturing apparatus equipped with a real-time evaluation means for.
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KR102402386B1 (en) * | 2014-05-30 | 2022-05-26 | (주)에디슨이브이 | Method, apparatus and the system for detecting thickness of an object |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101040064B1 (en) * | 2010-12-06 | 2011-06-09 | 신슈 다이가쿠 | An apparatus for manufacturing nano-fiber and the method for manufacturing nano-fiber |
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